專利名稱：齒輪油組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及齒輪油組合物，詳細(xì)地涉及極壓性、剪切穩(wěn)定性、耐磨性優(yōu)異、且省油性優(yōu)秀的齒輪油組合物。
背景技術(shù)：
齒輪油是齒輪裝置用潤滑油，用作汽車及其他高速高負(fù)荷齒輪用、普通機械的較輕負(fù)荷齒輪用、普通機械的較高負(fù)荷齒輪用等，用于防止齒輪的損傷 燒結(jié)(燒付)。這樣的齒輪油中，通常要求其具有優(yōu)異的極壓性等，特別是在差動油中，與MTF (手動變速機油) 相比，其極壓性更受重視。此外，為了應(yīng)對其他的用途，也要求著各種性能的提高，進(jìn)行著各種技術(shù)開發(fā)。例如專利文獻(xiàn)1和2中公開了含有特定的乙烯-α _烯烴共聚物的潤滑油組合物。該潤滑油組合物是一種溫度特性優(yōu)異、且剪切穩(wěn)定性優(yōu)秀的潤滑油組合物。此外，對于齒輪油所要求的特性，除了上述之外，還可以列舉有耐磨性、氧化穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性等。除了這些性能，近年來，在汽車用齒輪油等中，要求著提高省油性。作為提高省油性的方法，考慮有例如使用低粘度的齒輪油來減少粘性阻力，但此方法容易引起油膜破裂， 致使耐燒結(jié)性下降、軸承或齒輪的疲勞壽命惡化等新問題。這樣的話，很難兼顧提高省油性和作為齒輪油的基本性能，還要求進(jìn)一步的技術(shù)開發(fā)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利特開昭63-280796號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利特開平11-323370號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況而成，其目的在于，提供一種尤其是極壓性、剪切穩(wěn)定性、耐磨性優(yōu)異、且省油性優(yōu)秀的齒輪油組合物。本發(fā)明人注意到邊界潤滑條件中的摩擦系數(shù)、牽引系數(shù)(混合潤滑領(lǐng)域中的摩擦系數(shù))，經(jīng)過潛心研究，發(fā)現(xiàn)通過組合特定的基礎(chǔ)油和特定的添加劑，可解決上述課題。本發(fā)明基于相關(guān)知識而完成。即本發(fā)明提供1. 一種齒輪油組合物，配合(A)由選自100°C時的運動粘度為2 20mm2/s的礦物油和100°C時的運動粘度為 2 20mm2/s的聚烯烴系合成油中的一種以上所構(gòu)成的粘度指數(shù)在120以上的基礎(chǔ)油、(B)數(shù)均分子量為2000 10000的乙烯-α烯烴共聚物、(C)下述通式(I)所表示的含硫化合物、R1-Sx-R2... (I)[通式(I)中，R1及R2各自獨立地表示碳原子數(shù)4 16的烴基，χ表示2 4的整數(shù)]
(D)有機鉬化合物以及(E)選自磷酸酯系化合物、亞磷酸酯系化合物、硫代磷酸酯系化合物和硫代亞磷酸酯系化合物的、具有碳原子數(shù)2 24的烴基的含磷化合物而成；其中，以組合物總量為基準(zhǔn)，⑶成分為3 10質(zhì)量％、(C)成分換算成硫原子為 1. 2 2.0質(zhì)量％、(D)成分換算成鉬原子為100 300質(zhì)量ppm、(E)成分換算成磷原子為 0. 15 0. 2質(zhì)量％，組合物中的硫原子與磷原子的質(zhì)量比(S/P)為8 11。2.根據(jù)上述1所述的齒輪油組合物，(A)成分基礎(chǔ)油為以基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn)，配合粘度指數(shù)在125以上的礦物油以及/或者粘度指數(shù)在125以上的聚烯烴系合成油40質(zhì)量％以上而成的基礎(chǔ)油。3.根據(jù)上述1或2所述的齒輪油組合物，(A)成分基礎(chǔ)油為由礦物油構(gòu)成的基礎(chǔ)油。4.根據(jù)上述1 3中任意一項所述的齒輪油組合物，其中(D)成分有機鉬化合物為二硫代磷酸鉬以及/或者二硫代氨基甲酸鉬。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可提供一種極壓性、剪切穩(wěn)定性、耐磨性優(yōu)異、且省油性優(yōu)異的齒輪油組合物。
具體實施例方式本發(fā)明的齒輪油組合物混合(A)基礎(chǔ)油、(B)乙烯-α烯烴共聚物、(C)含硫化合物、(D)有機鉬化合物以及(E)含磷化合物而成。本發(fā)明中的上述㈧成分的基礎(chǔ)油是由選自100°C中的運動粘度為2 20mm2/s 的礦物油和100°c中的運動粘度為2 20mm2/S的聚烯烴系合成油中的一種以上所構(gòu)成的粘度指數(shù)在120以上的基礎(chǔ)油。當(dāng)100°C中的運動粘度不足2mm2/S時，易發(fā)生高溫時的油膜強度不足、蒸發(fā)損失變大等問題。而另一方面，超過20mm2/S時，由粘性阻力會增大動力損失。從該觀點出發(fā)，優(yōu)選100°C時的運動粘度為4 13mm2/s，更優(yōu)選6 llmm2/s。作為上述(A)成分基礎(chǔ)油中所使用的礦物油，只要是能滿足上述特性即無特別限制，例如可以列舉，將對鏈烷烴基系原油或中間基系原油進(jìn)行常壓蒸餾或者對常壓蒸餾的殘渣油減壓蒸餾獲得的餾出油依照常法精制而得到的精制油、或者，精制后進(jìn)一步進(jìn)行深脫蠟處理獲得的深脫蠟油等。此時的精制法無特別限制，可考慮各種方法。通常，單獨進(jìn)行 (a)氫化處理、(b)脫蠟處理(溶劑脫蠟或加氫脫蠟)、(c)溶劑萃取處理、(d)堿蒸餾或硫酸清洗處理、(e)白土精制，或者以適當(dāng)順序組合進(jìn)行。此外，將同一處理分成若干段反復(fù)進(jìn)行也有效。例如，有(1)對餾出油進(jìn)行氫化處理、或氫化處理后，進(jìn)行堿蒸餾或硫酸清洗處理的方法；(2)對餾出油進(jìn)行氫化處理后，進(jìn)行脫蠟處理的方法；(3)對餾出油進(jìn)行溶劑萃取處理后進(jìn)行氫化處理的方法；(4)對餾出油進(jìn)行兩段或者三段氫化處理、或者在其之后進(jìn)行堿蒸餾或硫酸清洗處理的方法，進(jìn)一步還有(5)如上述(1) (4)進(jìn)行處理之后再次進(jìn)行脫蠟處理，做成深脫蠟油的方法。無論是哪個方法，根據(jù)目的基礎(chǔ)油的性狀適當(dāng)調(diào)整條件即可。此外，作為上述聚烯烴系合成油，可例示例如α -烯烴的自聚體或共聚物、聚丁烯或它們的氫化物等，從粘度指數(shù)高的點，優(yōu)選癸烯低聚物等碳原子數(shù)6 14的α-烯烴的低聚物、乙烯-丙烯共聚物等乙烯α -烯烴共聚物、聚丁烯或它們的氫化物。本發(fā)明中的基礎(chǔ)油可以使用1種上述礦物油，也可以兩種以上組合使用。此外，還可以使用一種上述聚烯烴系合成油或兩種以上組合使用。進(jìn)一步，還可以將一種以上礦物油和一種以上聚烯烴系合成油組合使用。本發(fā)明中使用粘度指數(shù)在120以上的基礎(chǔ)油。通過將粘度指數(shù)120以上的基礎(chǔ)油與(B)成分組合，可獲得在牽引系數(shù)和剪切穩(wěn)定性方面均優(yōu)異的性能。本發(fā)明使用的基礎(chǔ)油優(yōu)選由以基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn)，配合粘度指數(shù)在125以上的礦物油以及/或者粘度指數(shù)在125以上的聚烯烴系合成油40質(zhì)量％以上而成，進(jìn)一步優(yōu)選配合60質(zhì)量％以上而成的基礎(chǔ)油。通過將滿足該規(guī)定的基礎(chǔ)油與(B)成分組合，可獲得在牽引系數(shù)和剪切穩(wěn)定性方面均優(yōu)異的性能。從經(jīng)濟性和各種添加劑的溶解性的觀點考慮，本發(fā)明的㈧成分基礎(chǔ)油優(yōu)選由礦物油構(gòu)成的基礎(chǔ)油，尤其適宜通過深脫蠟處理獲得的礦物油。該深脫蠟處理可通過在苛刻條件下的溶劑脫蠟處理法或使用沸石催化劑的接觸加氫脫蠟處理法等進(jìn)行。本發(fā)明中的上述(B)成分乙烯- α烯烴共聚物是數(shù)均分子量為2000 10000的乙烯- α -烯烴共聚物。數(shù)均分子量不足2000時，粘度指數(shù)的提高效果不充分，超過10000 時，剪切穩(wěn)定性惡化，不理想。從該觀點來看，更優(yōu)選數(shù)均分子量為3000 8000。該乙烯- α -烯烴共聚物為乙烯與碳原子數(shù)3 20的α -烯烴、例如丙烯、1- 丁烯、1_癸烯等的共聚物，其為不含極性基的聚合物。本發(fā)明中，⑶成分乙烯-α-烯烴共聚物可以單獨使用一種，也可以組合兩種以上使用。本發(fā)明中，上述⑶成分的乙烯-α-烯烴共聚物以齒輪油組合物總量為基準(zhǔn)，配合3 10質(zhì)量％，優(yōu)選配合4. 5 8. 5質(zhì)量％。不足3質(zhì)量％時，降低牽引系數(shù)的效果或粘度指數(shù)提高的效果不充分，超過10質(zhì)量％時，無法獲得與其混合量相稱的效果，且剪切穩(wěn)定性亦惡化。在本發(fā)明中，使用㈧成分基礎(chǔ)油與⑶成分乙烯-α-烯烴共聚物的組合。艮口， 通過將這些并用，可在不降低剪切穩(wěn)定性的同時降低牽引系數(shù)，獲得提高省油性的效果。歷來都知道，使用聚烯烴系合成油作為基礎(chǔ)油會降低牽引系數(shù)，但在本發(fā)明中，即使是在使用礦物油作為基礎(chǔ)油的情況下也能獲得與現(xiàn)有技術(shù)同等的效果。因此，在此情況下，可獲得如上所述的經(jīng)濟性和各種添加劑的溶解性的優(yōu)點。本發(fā)明中的上述(C)成分的含硫化合物為通式(I)所表示的含硫化合物。R1-Sx-R2... (I)通式(I)中，R1和R2各自獨立地表示碳原子數(shù)4 16的烴基，可為直鏈狀或支鏈狀。碳原子數(shù)不足4時，耐磨性會下降，超過16時，氧化穩(wěn)定性會降低。從該觀點來看，更優(yōu)選碳原子數(shù)為6 14，進(jìn)一步優(yōu)選為8 10。此外，從氧化穩(wěn)定性優(yōu)異的點，優(yōu)選支鏈， 具體地舉例有叔丁基。通式(I)中，χ表示2 4的整數(shù)。當(dāng)X不足2時，極壓性會下降， 超過4時，氧化穩(wěn)定性會降低。從該觀點來看，χ更優(yōu)選為2或3。具體的化合物舉例有二叔丁基二硫化物或二叔丁基三硫化物。在本發(fā)明中，(C)成分含硫化合物可單獨使用一種， 也可以兩種以上組合使用。本發(fā)明中，上述(C)成分含硫化合物以齒輪油組合物總量為基準(zhǔn)，換算成硫原子，配合1. 2 2. 0質(zhì)量％，優(yōu)選配合1. 6 1. 9質(zhì)量％。不足1. 2質(zhì)量％時，極壓性會下降， 超過2. 0質(zhì)量％時，油泥的產(chǎn)生會增多。作為本發(fā)明中的上述(D)成分有機鉬化合物，可使用傳統(tǒng)用作潤滑油用添加劑的有機鉬化合物，例如列舉有二硫代磷酸鉬(MoDTP)或二硫代氨基甲酸鉬(MoDTC)等，優(yōu)選二硫代氨基甲酸鉬。作為二硫代氨基甲酸鉬，可列舉通式(II)所示的硫氧二硫代氨基甲酸鉬。[化1]
權(quán)利要求
1.一種齒輪油組合物，配合(A)由選自100°C時的運動粘度為2 20mm2/S的礦物油和100°C時的運動粘度為2 20mm2/s的聚烯烴系合成油中的一種以上所構(gòu)成的粘度指數(shù)在120以上的基礎(chǔ)油、(B)數(shù)均分子量為2000 10000的乙烯-α烯烴共聚物、(C)下述通式(I)所表示的含硫化合物、R1-Sx-R2... (I)通式(I)中，R1及R2各自獨立地表示碳原子數(shù)4 16的烴基，χ表示2 4的整數(shù)，(D)有機鉬化合物以及(E)選自磷酸酯系化合物、亞磷酸酯系化合物、硫代磷酸酯系化合物和硫代亞磷酸酯系化合物的具有碳原子數(shù)2 24的烴基的含磷化合物而成；以組合物總量為基準(zhǔn)，(B)成分為3 10質(zhì)量％、(C)成分換算成硫原子為1. 2 2. 0 質(zhì)量％、(D)成分換算成鉬原子為100 300質(zhì)量ppm、(E)成分換算成磷原子為0. 15 0.2質(zhì)量％，組合物中的硫原子與磷原子的質(zhì)量比(S/P)為8 11。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪油組合物，(A)成分的基礎(chǔ)油為以基礎(chǔ)油總量為基準(zhǔn)，配合粘度指數(shù)在125以上的礦物油以及/或者粘度指數(shù)在125以上的聚烯烴系合成油40質(zhì)量％以上而成的基礎(chǔ)油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪油組合物，(A)成分的基礎(chǔ)油為由礦物油構(gòu)成的基礎(chǔ)油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項所述的齒輪油組合物，(D)成分的有機鉬化合物為二硫代磷酸鉬以及/或者二硫代氨基甲酸鉬。
全文摘要
提供一種特定的齒輪油組合物，其混合(A)基礎(chǔ)油、(B)乙烯-α烯烴共聚物、(C)含硫化合物、(D)有機鉬化合物以及(E)含磷化合物而成，其極壓性、剪切穩(wěn)定性、耐磨性優(yōu)異，且省油性亦優(yōu)異。
文檔編號C10M169/04GK102365354SQ20108001564
公開日2012年2月29日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者戶田昌利 申請人:出光興產(chǎn)株式會社